گام به گام فصل 5 علوم نهم

جواب فعالیت های علوم نهم فصل پنجم

گام به گام علوم نهم

فصل 5 :: نیرو

فعالیت صفحه 51 – 52 علوم نهم

دانش آموزان در شکل‌های زیر جسمی که در ابتدا ساکن است، را هل می‌دهند. اثر اعمال این نیروها را در هر شکل توضیح دهید. (سطح زمین را صاف و صیقلی فرض کنید تا بتوانید از نیروی اصطکاک صرف نظر کنید)

الف) دانش آموزان از دو طرف با نیروی 100N جعبه را هل می‌دهند.

هر دو نیروی 100 نیوتن در خلاف جهت هم وارد می‌کنند و بنابراین برآیند نیروها برابر صفر است و جسم حرکت نمی‌کند.

ب) دانش آموز سمت چپ با نیروی ۱۲۰N و دانش آموز سمت راست با نیروی ۵۰N جعبه را هل می‌دهد.

نیروها در خلاف هم هستند و نیرویی که به سمت راست وارد می‌شود، بیشتر است. پس جسم به سمت راست حرکت می‌کند.

پ) هر دو دانش آموز با نیروی 60N  جسم را به طرف راست هل میدهند.

نیروها هم جهت هستند و برآیند آنها با جمع نیروها به دست می‌آید و در مجموع نیروی خالص 120 نیوتن به راست وارد می‌شود و جسم حرکت می‌کند.

از این فعالیت چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟

هر گاه نیروی خالصی به جسم ساکن اثر کند، جسم شروع به حرکت می‌کند.

خود را بیازمایید صفحه 52 علوم نهم

الف) اگر بخواهیم جسمی را به حرکت درآوریم یا سرعت آن را تغییر دهیم، چه باید کنیم؟
باید نیروی خالصی در جهت مورد نظر به آن وارد کنیم. اگر ساکن باشد در اثر نیرو به حرکت در می‌آید و اگر در حرکت باشد، سرعت آن افزایش یا کاهش می‌یابد.

ب) اگر خودرویی بخواهد متوقف شود، باید در کدام جهت به آن نیرو وارد شود؟
باید نیروی خالصی در جهت خلاف حرکت به آن وارد شود. برای این منظور نیروی موتور کاهش می‌یابد تا نیروی اصطکاک که در خلاف جهت حرکت خودرور است به نیروی موتور غلبه کند و خودرو متوقف شود.

آزمایش کنید صفحه 53 علوم نهم

3- هر چه جرم وزنه بیشتر می‌شود، جسم سریع‌تر طول میز را طی می‌کند. پس هر چه نیرو بیشتر می‌شود، شتاب حرکت چهارچرخه بیشتر می‌شود.

از این آزمایش چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟ با افزایش نیروی خالص وارد بر جسم، شتاب آن بیشتر می‌شود. شتاب یک جسم با نیروی وارد بر آن رابطۀ مستقیم دارد.

4- هر چه جرم چهارچرخه بیشتر می‌شود، شتاب حرکت جسم کاهش می‌یابد.
از این آزمایش چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟ با افزایش جرم جسم، شتاب آن کمتر می‌شود. شتاب جسم با جرم آن رابطۀ وارون دارد.

گفت و گو کنید صفحه 54 علوم نهم

خودروهای مسابقه به گونه‌ای طراحی می‌شوند که دارای موتورهای قوی باشند تا بتوانند نیروی زیادی را بین جاده و خودرو ایجاد کنند. همچنین آنها تا آنجا که ممکن است سبک طراحی می‌شوند. این نوع طراحی؛ یعنی نیروی زیاد موتور و جرم کم اتومبیل، روی شتاب آنها چه تأثیری می‌گذارد؟ نیروی زیاد و جرم کم هردو به افزایش شتاب خودرو کمک می‌کنند. افزایش نیرو، شتاب را زیاد می‌کند. کاهش جرم هم شتاب را زیاد می‌کند.

در هر دو حالت شتاب خودرو افزایش می یابد . زیرا طبق قانون دوم نیوتن
نیروی زیاد افزایش نیروی موتور باعث افزایش شتاب و کاهش جرم باعث افزایش شتاب می شود .

خود را بیازمایید صفحه 56 علوم نهم

W = mg = 50×9/8 = 488 N

گفت و گو کنید صفحه 57 علوم نهم

وقتی پسر اسب را هل می‌دهد نیرویی (نیروی کنش) را به اسب وارد می‌کند. بر اساس قانون سوم نیوتن اسب هم همان قدر نیرو (نیروی واکنش) به پسر وارد می‌کند.

چون اندازهٔ نیروهای کنش و واکنش برابرند، ولی جرم پسر خیلی کمتر از جرم اسب است، پس پسر شتاب بیشتری پیدا می‌کند.

منبع جواب گاما 

خود را بیازمایید صفحه 58 علوم نهم

اگر در شکل ۱۳ جرم جسم 10kg باشد، وزن جسم و مقدار نیروی عمودی سطح چند نیوتون است؟

W = mg = 10×10 = 100N

N =W = mg = 10×10 = 100N

فعالیت صفحه 60 علوم نهم

الف ) وسایل مورد نیاز : میز ، مکعب چوبی (2 عدد)، وزنه های کوچک ، کفه ، ترازو

سطرح میز و سطح مکعب چوبی را تمیز ، دستگاه را مطابق شکل سوار کنید و مکعب را از سطح بزرگترش روی میز قرار دهید.

ب )با تغییر دادن سطح چوبی (کوچک و بزرگ) و اندازه گیری نیرو

پ) می توانیم روی مکعب چوبی وزنه قرار دهیم و نیروی اصطکاک را اندازه بگیریم

جمع آوری اطلاعات صفحه 60 علوم نهم

الف) در چه مواردی باید نیروی اصطکاک را کم کرد و این عمل چگونه انجام می‌شود؟

* در ورزش اسکی برای کاهش اصطکاک از واکس زدن چوب اسکی استفاده می‌شود.
* روغن کاری سطوح یاتاقان‌ها برای جلوگیری از فرسودگی آنها
* برای بهتر عمل کردن ترمز ماشین لازم است که زبری و جنس لنت ترمز مناسب باشد.
* استفاده از بلبرینگ اصطکاک را کاهش می‌دهد. بلبرینگ‌ها دارای سطح گرد و صاف هستند و به هنگام تماس با اجزای دیگر روی آنها می‌غلتند

منبع جواب گاما 

ب) در چه مواردی باید نیروی اصطکاک را افزایش داد و این عمل چگونه انجام می‌شود؟
* ژیمناست دست‌هاى خود را قبل از انجام حرکت روى وسیلهٔ ورزشى به پودر منیزیم آغشته مى‌سازد تا بتواند میله را محکم در دست خود نگه دارد و از سر خوردن دست جلوگیرى نماید.
* کفش‌هاى بسکتبال طورى ساخته مى‌شوند که کف آنها روى کف‌پوش زمین سر نخورد و حداکثر اصطکاک به وجود آید.
* پاشیدن شن یا نمک روی سطح جادهٔ لغزنده در برف و یخبندان زمستان برای جلوگیری از سرخوردن خودروها
* در اسکی کوهستان برای صعود از پوست مخصوصی استفاده می‌شود که زیر چوب اسکی چسبانده می‌شود و اصطکاک زیر اسکی را افزایش می‌دهد و با این تکنیک می‌توان بر روی برف صعود کرد.
* انسان با استفاده از اصطکاک آتش روشن می‌کند.